JPH0491265A - 吸水性繊維材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、吸水性樹脂の含浸した高度な吸水性を有する
繊維材料に関する。自重の数百倍の吸水能を有するポリ
アクリル酸塩系吸水性樹脂が知られる。吸水性樹脂粉末
を繊維材料に散布してなる吸水材および不織布などの繊
維成形体に吸水性樹脂を生成する水溶液を含浸重合して
なる吸水材が紙おむつや生理ナプキンなどに用いられる
。

従来の技術 吸水性樹脂と繊維材料からなる複合材料が知られ、たと
えばアクリル酸アルカリ中和塩、架橋性単量体およびラ
ジカル開始剤を含み、吸水性樹脂を生成する水溶液を含
浸重合してなる吸水性不織布がある（特開昭６ｌ−５５
２０２）。

本発明者は、先に吸水性樹脂を生成するアクリル酸系単
量体水溶液をセルロース系繊維に含浸重合させ、生成物
を開繊し、さらに繊維と分散混合させてなる吸水性繊維
複合体を発明した（特開昭６ｌ−１９４３００）。

発明が解決しようとする問題点 不織布などのシート状繊維基材に単量体水溶液を含浸し
一重合する方法は、連続プロセスにおいて重合反応を完
結するのにかなり長い時間を要し、時間当たりの生産量
を高めるにはライン速度を上げる必要がある。そのため
工程は長いパスが必要で、重合工程の観点から生産性に
問題がある。また製品は繊維同志が樹脂によって結合さ
れるので、繊維材料本来の柔軟性が犠牲になる欠点があ
る。

一方、単量体水溶液をセルロース系繊維に含浸重合した
生成物を開繊し、繊維と分散混合してなる吸水性繊維複
合体は、つぎのような問題がある。

セルロース系繊維は、脱脂綿に示されるように、それ自
体かなりの吸水性を何し、吸水材の素材として好ましく
、また水溶液の吸収性も良好であり、樹脂の固定性も良
好であるといった長所かある反面、つぎの短所が指摘さ
れる。

（１）水溶液含浸物は、セルロース系繊維の湿潤により
、バルキー性を失い、また樹脂による繊維間の結合も強
固で、開繊か困難となり、繊維の破損が生ずる。

（２）開繊可能な梅脂含浸量は制限され、そのため単量
体水溶液の濃度を２０％以下に下げねばならない。

（３）単量体水溶液濃度を下げると、経済性ばかりでな
く、生成ポリマーの吸水性樹脂としての品質の低下を招
く。

問題点を解決するための手段 本発明は、前記先発間の欠点を解消し、繊維材料本来の
柔軟性とバルキー性の損われない吸水性繊維材料に関す
るもので、繊維基材として、疎水性合成繊維とセルロー
ス系繊維からなり、その重量混合比が２０／８０〜８０
／２０の範囲にある繊維材料に、吸水性樹脂を生成する
単量体水溶液を樹脂含有率が１０〜５０重量％になる割
合で含浸し、含浸物に不活性気体と水蒸気の加熱混合気
体を流通して未反応単量体が０．５％未満になるように
重合し、重合物を開繊し、繊維材料とブレンドしてシー
ト状に成形することによって達成された。

吸水性樹脂を生成するアクリル酸アルカリ金属中和塩を
主成分とする水溶液に関しては、前記弓用例にも説明さ
れ、一般に公知である。中和度か７０〜８０％、濃度が
２５〜４５％のアクリル酸ナトリウム塩水溶液に多官能
不飽和架橋性単量体および過硫酸アンモンなとのラジカ
ル開始剤を添加した水溶液が本発明に用いられる。

疎水性合成繊維として、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リアクリルニトリルなどの短繊維があげられ、セルロー
ス系繊維にはコツトン、レーヨン短繊維、バルブなどが
ある。一般にブレンド綿として供給される。

単量体水溶液の繊維基材への含浸は、水溶液の噴霧ある
いは直接含浸などの方法で行われる。含浸量はロール絞
り、遠心脱液などの方法により樹脂含有率が１０〜５０
％になるように調節される。

樹脂含有率は乾燥重合物中の樹脂量の比率で示される。

樹脂含浸率が１０％未満では充分な吸水能の製品が得ら
れず、また５０％を越えると製品が硬くなるので好まし
くない。

繊維基材の疎水性繊維の比率が８０％を越えると基材の
吸液性が低下し、水溶液の含浸が不均一になりやすく不
適当である。またセルロース系繊維が８０％を越えると
過剰の水溶液が含浸されるので強く絞らねばならず、そ
の結果、基材のバルキー性が損われて、重合に際しての
加熱気体の通気性が失われ、均一な加熱ができないので
、不適当である。疎水性繊維とセルロース系繊維の比率
が２０／８０〜８０／２０の範囲に限定されるのは、単
量体水溶液の含浸、重合反応および生成物の量線の各工
程を通じて本発明の目的を達成するのに必要なためであ
る。

重合は、含浸物に６０〜１００℃に加熱された窒素など
の不活性気体と水蒸気の混合気体を流通して行われる。

重合が均一に生ずるには、含浸物が気体を均一に流通さ
せるのに必要なバルキー性を有することが求められる。

混合気体の水蒸気比率は、重合過程で重合系の過度の濃
縮乾燥を防ぐため、重合温度における系の水蒸気分圧に
あわせて調整され、さらに重合反応の後期で重合系の水
分率が２０〜４０％になるように濃縮調節すると、比較
的短時間で残存する未反応単量体か０．５％以下に低下
するので好適である。

混合気体を重合系に循環流通させ、循環過程で冷却ある
いは脱水剤により過剰の水分を除去し、さらに加熱して
温度を調節することにより、好ましい重合条件が満たさ
れる。重合反応は、通常１０〜２０分の比較的短時間で
ほぼ終了するが、未反応単量体を０，５％未満に減少さ
せるには、濃縮された状態で３０分程度の加熱が必要で
ある。

重合物は乾燥して開繊する。開繊は通常の開繊機を用い
て行われる。開繊と同時に繊維素材とブレンドすること
も可能である。ブレンドに用いられる繊維素材の種類お
よび添加量は特に制限されず、製品の用途によって選択
される。

ブレンド綿は次にシート状製品に加工される。

製品の形態きして、ウェブ、マット、不織布なとがあげ
られ、それぞれ常用の機械か使用され、それらの加工工
程は当業者にとって周知である。

作用効果 本発明の吸水性繊維材料は、ポリアクリル酸系吸水性樹
脂か含浸された疎水性合成繊維とセルロース系繊維にさ
らに繊維をブレンドしてなる複合材料で、含浸された樹
脂の分布はセルロース系繊維の部分の密度か高い。樹脂
を含浸しない繊維のブレンドにより、製品の柔軟性、バ
ルキー性のほかに予想外の効果が発揮されることが判明
した。

吸水性樹脂を均一に含浸した繊維材料は、吸水時にゲル
特をの好ましくない感触が避けられない。

本発明の製品は、同じ樹脂含有率で、同じ量の水を吸収
した樹脂均一含浸繊維材料と比較して、ゲルの感触が著
しく軽微である。これは樹脂の分布の相違によると説明
される。吸水性繊維材料の吸水能は、基本的には樹脂含
有率によって決まる。

実施例１ アクリル酸３６部に水５９．６部を加えた水溶液に苛性
ソーダ１５部を加えて中和し、さらにメチレンビスアク
リルアミド０．０２部および過硫酸力ＩＪ０．０８部を
溶解して、単量体濃度４０％、中和度７５％の単量体水
溶液をＦｌ勅した。

ポリエステル綿／コツトン（７／３）の混合綿５０部に
上記単量体水溶液３７．５部を均一に噴霧して含浸させ
た。この含浸物をガス流通式ガラス反応器に入れ、７０
℃の温度の渦中を通して水蒸気を飽和させた窒素カスを
８５℃の温度に加熱して反応器に流通させて重合した。

反応器内の温度は８０℃に保たれた。重合開始から２０
分後に流通カスを９０℃の窒素カスに切り替え、さらに
３０分間重合を続け、はぼ乾燥した重合物を取得した。

このものは吸水性樹脂を３０％含有する。

重合物２ｇを１１の水中に８時間放置して充分に膨潤さ
せた濾液を高速液体クロマトグラフィにて残存単量体を
分析し、０．０８％と求められた。これは単量体の９９
．９％以上か重合したことを示す。

乾燥重合物を開繊機にかけて開繊してシート状にし、こ
れに３０部のコツトンウェブと重ねてブレングーにより
混合し、ウェブ形成機によって厚さが約５ｍｍのウェブ
を形成した。このものは樹脂を含まない相当品と同等の
柔軟性を示す。

試料片２ｇを水中に投し、３０分間放置後に金網上に置
き、充分水切りして重量は９８ｇであった。これは樹脂
当たり２６０倍の水を吸収したことに相当する。

実施例２ 中和度７５％、濃度２５％のアクリル酸ナトリウム水溶
液１００部にメチレンビスアクリルアミ）”０．０２部
、過硫酸アンセン０．０フ部を溶解して単量体水溶液を
調製した。

ポリプロピレン綿／レーヨン綿（４／６）の混合綿５０
部に上記単量体水溶液４０部を均一に噴霧して含浸させ
た。含浸物を実施例１と同様にして重合した。樹脂含有
率は２０％である。

未反応単量体は実施例１に示される方法で分析し、０．
１２％と求められた。

重合物を以下実施例１と同し要領で処理した。

開繊した綿にポリエステル綿２０部をブレンドして厚さ
約］　Ｏｍｍのマットを作成した。

試料片２ｇを採り、吸水後の重量は８３ｇであった。樹
脂換算の吸水倍率は２９０倍に相当する。

特許出願人　　　　　早乙女和雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アクリル酸アルカリ金属中和塩を主成分とし、重合反
   応によって吸水性樹脂を生成する単量体水溶液を、疎水
   性合成繊維とセルロース系繊維からなり、それらの混合
   比が２０／８０〜８０／２０（重量）の範囲にある繊維
   材料に、樹脂含有率が１０〜５０重量％になる割合で含
   浸させ、該含浸物に不活性気体と水蒸気の加熱混合気体
   を流通して未反応単量体が０．５重量％未満になるよう
   に重合し、該重合物を開繊し、繊維材料とブレンドして
   シート状に成形してなる吸水性繊維材料。